课时10.1科学探究杠杆的平衡条件（原卷版）

课时10.1杠杆及其应用（帮课堂）（原卷版）【学习目标】1.知道什么是杠杆，知道杠杆的几个概念。理解力臂的概念，能确定动力臂和阻力臂；2.通过实验，探究并理解杠杆的平衡条件；3.能从常见的工具中和简单机械中识别出杠杆，并进行简单的分类。【知识导图】【基础知识】知识点一：杠杆1.什么是杠杆？现象人用力向下压撬棒，可以把较重的石头撬起小孩压跷跷板，可以把距离转动轴近的大人托起来手用力向下压抽水机的手柄，可以将抽水机的活塞提起抽出水来示意图共同特点撬棒、跷跷板、抽水机的手柄都是“硬”的，且都在力的作用下绕固定点转动探究归纳在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆【深化透析】(1)硬棒：在力的作用下不容易发生明显形变的物体。并且不容易断裂。（不一定是直的物体）(2)力：要有力作用在杠杆上（比如：撬棒在没有使用时就不能称为杠杆）(3)杠杆能绕着固定点转动。2.杠杠的五要素：名称定义备注支点（O）杠杆绕着转动的固定点支点一定在杠杆上动力（）使杠杆转动的力动力与阻力是相对而言的，受力物体都是杠杆，即动力和阻力的作用点都在杠杆上阻力（）阻碍杠杆转动的力动力臂（）从支点到动力作用线的距离力的作用线：是过力的作用点沿力的方向所画的一条直线，是点到线的距离阻力臂（）从支点到阻力作用线的距离3.力臂的表示与画法(1)力臂的三种表示方法：可以用大括号表示，在上面标出或，也可以在两端用箭头表示，再标出或。如图所示：(2)力臂的画法：=1\*GB3①在杠杆的示意图上确定支点0=2\*GB3②画好动力作用线及阻力作用线，如有必要，画的时候要用虚线将力的作用线延长。=3\*GB3③从支点0向力的作用线作垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。知识点二：杠杆的平衡条件1.杠杆的平衡：是指杠杆保持静止状态或匀速转动状态。2.探究杠杆的平衡条件：提出问题杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系猜想与假设假设一：假设二：假设三：假设四：设计实验与制定计划实验装置如右图。实验时，分别改变支点两边悬挂钩码的个数和悬挂位置，验证假设进行实验与收集证据将带有刻度的硬杆调节在水平位置平衡在硬杆的两边分别挂上数目不同的钩码，调节钩码到支点的距离，使杠杆水平静止改变钩码个数并调节悬挂点到支点的距离，使硬杆处于水平静止状态。将各次实验数据填入下表实验序号123依据表中记录的实验数据进行分析处理，和自己的猜想与假设对照实验结论：交流与合作杠杆的平衡条件：即：评估实验中要保持硬杆在水平位置平衡，并采取多次测量的方法，科学合理，结论正确注意事项1.本实验进行多次实验的目的是避免出现偶然性，使结论更可靠。不能认为是减小误差2.实验中让杠杆在水平位置平衡，目的是便于直接从杠杆上读出力臂。3.实验前杠杆平衡螺母的调节：左高往左调，右高往右调知识点三：与液体压强相关的应用实例根据杠杆的平衡条件，可以把杠杆在应用中分为三种情况：省力杠杆费力杠杆等臂杠杆图示条件特点省力，但费了距离费力，但可以省距离不省力，也不省距离实例铡刀、起子、剪钢丝的钳子筷子、理发用的剪刀、镊子、钓鱼竿托盘天平如图所示的用具，在正常使用的过程中，属于费距离杠杆的是（）A．托盘天平 B．筷子 C．独轮车 D．船桨如图，杠杆可绕O点转动，请画出力F的力臂。【作业帮】1．如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是A．天平 B．钓鱼杆C．筷子 D．钳子2．如图所示是某同学探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态．下列方法中不会使弹簧测力计的示数变化的是A．改变钩码的悬挂点的位置B．改变A处悬挂钩码的个数C．改变B处拉杠杆的细线方向D．改变B处拉杠杆的细线长度3．《墨经》最早记述了杠杆原理．如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力．以下说法符合杠杆原理的是A．“权”小于“重”时，A端一定上扬B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”C．增大“重”时，应把“权”向A端移D．增大“重”时，换用更小的“权”4．如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=B0，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上．此时托盘秤乙的示数是（

）A．8N B．12N C．16N D．18N5．如图AB为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳子作用一个拉力，使杠杆平衡，保持重物不动，而使绳绕A点沿图中虚线缓慢逆时针转动，则F（

）

A．先变大后变小

B．先变小后变大

C．不变

D．无法判断6．用一轻质杠杆抬起重物，动力臂为2米，阻力臂为1米，阻力为30牛，则动力为_____牛；这是_____杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）这类杠杆的缺点是___。7．人体某些部位也具有杠杆的功能，如图是二头肌收缩将前臂收回的动作，此时支点是___________（填“A”或“B”），手臂属于___________杠杆。8．如图所示，质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上，现分别用始终竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点，使它们缓慢的竖直起来，且砖不在地面上滑动，当砖的边ab、cd刚离开地面时F1________F2（选填“＞”、“＜”或“=”）。当两块砖抬高至竖直位置时，F1、F2做功的大小分别为W1、W2，则W1________W2（选填“＞”、“＜”或“=”）。9．在图中分别画出杠杆处于平衡状态时F1和F2的力臂l1和l2。10．如图所示，杠杆处于平衡状态，请画出力F的力臂L。11．如下所示，装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。拉杆旅行箱在图示位置静止，画出在A点的最小拉力F及它的力臂l。12．小陈利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件：（1）如图甲所示，若杠杆在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向______（选填“左”或“右”）调节至平衡。（2）下列实验步骤中：A．将杠杆放在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。B．计算每次实验中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。C．再次改变钩码的个数或位置，重复实验。D．记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中。E．将钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。正确的顺序是______（填字母）。（3）如图乙所示，如需杠杆在水平位置平衡（OA︰OB＝4︰3），这时应在右侧B点处添加______个相同的钩码；如图丙所示，弹簧测力